Was ist ein passiver Infrarotsensor?
Ein passiver Infrarotsensor (PIR) ist eine Art optisches Gerät, das Lichtwellenlängen jenseits der menschlichen Sicht erkennt. Während Menschen im Allgemeinen Licht mit Wellenlängen von 400 bis 700 Nanometern sehen können, erstrecken sich Infrarotwellenlängen über ein sehr breites Spektrum von etwa 740 Nanometern bis 300.000 Nanometern oder mehr im fernen Infrarotbereich. Die meisten passiven Infrarotsensoreinheiten, insbesondere die in Sicherheitssystemen eingebauten, verfügen über optische Filter, die den Empfang auf 8.000 bis 14.000 Nanometer begrenzen. Dies ist der Bereich, in dem der menschliche Körper im Infrarotbereich leuchtet. Die PIR-Sensortechnologie wurde in einer Vielzahl von Fernerkundungs-Anwendungen in Wohn- und Geschäftsgebieten eingesetzt, da die Sensoren kostengünstig, langlebig und sehr zuverlässig sind.
Ein Hauptmerkmal des passiven Infrarotsensors, das ihn in Sicherheitssystemen, bewegungsaktivierten Steuerungen wie öffentlichen Wasserhähnen in Toiletten und anderen interaktiven Technologien beliebt macht, ist seine Portabilität. PIR-Sensoren werden häufig verwendet, da es sich um ein elektronisches Gerät handelt, für dessen Betrieb keine kontinuierliche Stromquelle erforderlich ist. Sie fungieren als eine Art ruhender Schalter, der auf Umgebungsinfrarotlicht innerhalb ihrer Sichtlinie gemessen wird. Wenn eine neue Wärmequelle ihren Weg kreuzt, z. B. die eines Menschen oder eines Tieres, reagieren sie als Schalter, schließen einen Stromkreis und schalten einen Alarm, einen Wasserhahn oder ein anderes Gerät ein.
Da sie in der Lage sind, einen so großen Bereich des Infrarotspektrums zu erfassen, können spezielle Filter oder lichtfokussierende Fresnellinsen auf dem optischen Detektor des Sensors platziert werden, um ihn ebenfalls anzupassen. Sie können daher optimiert werden, um Objekte wie kleine Tiere oder Haustiere zu ignorieren und auf größere Objekte wie Menschen zu reagieren. Sie enthalten häufig auch winzige Parabolspiegel, um ihre Reichweite auf einen breiteren horizontalen Bereich auszudehnen, z. B. für automatische Lichtschalter, wenn jemand in einen abgedunkelten Raum tritt. Die in den passiven Infrarotsensor integrierte Fresnellinse besteht aus einer gebogenen Plastikfolie mit Hunderten von winzigen Fokussierprismen, die schwache Lichtsignale aus mehreren Winkeln aufnehmen und für maximalen Empfang zu einem Brennpunkt auf dem Sensor führen können.
Die Kernkomponente jedes PIR ist eine pyroelektrische Einheit. Dies ist im Wesentlichen ein kleines Metallgehäuse für einen Kristall, der auf Temperaturänderungen reagiert, indem er elektrischen Strom erzeugt. Der Sensor ist so kalibriert, dass er die Hintergrundstrahlung von Infrarotlicht in seiner Umgebung ignoriert und nur dann ein Signal erzeugt, wenn dieser Strahlungspegel signifikant ansteigt.